[发明专利]一种深腔焊楔形劈刀及其生产方法

说明书

本发明提供了一种深腔焊楔形劈刀，所述劈刀为一体型结构，包括刀柄、刀头，刀柄内部沿中轴线设有直引线孔，直引线孔的入口端呈喇叭口形状；刀头呈楔形状，刀头包括刀头端面、以及自刀头端面斜向贯穿至刀头侧面的斜引线孔，斜引线孔为圆孔或者方孔。还提供了一种上述的深腔焊楔形劈刀的生产方法，采用粉末注射成形工艺实现了铁铬合金、碳化钨、碳化钛或陶瓷材料的带微纳内孔和喇叭口的楔形劈刀棒坯预成型。本发明提供了一种所述楔形劈刀的高精度、高效率、低成本、更清洁的生产方法，突破了硬质材料Φ0.1mm级微纳内孔的加工成形难题，显著降低了硬质材料Φ0.2mm级微纳内孔的加工成本，其键合质量好、使用寿命长。

技术领域

本发明涉及微电子工具领域，具体涉及一种深腔焊楔形劈刀及其生产方法。

背景技术

楔形劈刀是制备各种微波器件工艺环节中引线键合工艺所用的重要工具，主要适用于45度平面键合的斜孔式楔形劈刀和适用于90度深腔键合的90度孔-斜孔楔形劈刀等。随着集成电路的不断发展，引线键合的焊盘间距不断减小，键合线材和带材的尺寸规格越来越小，对楔形劈刀的引线孔要求越来越高。尤其是对于窄间距、高密度、深腔多腔的楔形焊，独特结构的90度直引线孔楔形劈刀具有不可替代的关键作用。

当前，楔形劈刀直引线孔的孔径范围一般为0.25-1.0mm，主要通过微纳穿孔技术实现，其加工成本十分昂贵，尤其是Φ0.2mm级及以下微纳内孔的穿孔工艺存在成本高、加工成品率低等问题，极大地限制了新型高端楔形劈刀的发展和应用。

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种深腔焊楔形劈刀及其生产方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种深腔焊楔形劈刀，其特征在于，所述劈刀为一体型结构，包括刀柄(1)、刀头(2)，所述刀柄(1)包括第一柄部(3)和第二柄部(4)，第一柄部(3)、第二柄部(4)、刀头(2)依次连接；所述刀柄(1)内部沿中轴线设有直引线孔(5)，所述直引线孔(5)的入口端呈喇叭口形状；所述刀头(2)呈楔形状，所述刀头(2)包括刀头端面(6)、以及自刀头端面(6)斜向贯穿至刀头侧面的斜引线孔(7)，所述斜引线孔(7)为圆孔或者方孔。

进一步地，所述第一柄部(3)为带有平缺面的类圆柱体，所述第二柄部(4)为带有平缺面的台阶状结构，所述第一柄部(3)的平缺面、第二柄部(4)的平缺面连接。

进一步地，所述直引线孔(5)的孔径为0.1-0.25mm；所述直引线孔(5)的直线度≤0.01mm、同轴度≤0.01mm、真圆度≤0.005mm；所述直引线孔(5)的入口端呈夹角为40-120°、深度为0.1-1mm的喇叭口形状。

进一步地，所述楔形劈刀的材质为铁铬合金、碳化钨、碳化钛或陶瓷。

一种上述的深腔焊楔形劈刀的生产方法，其特征在于，所述方法步骤包括：

1)将铁铬粉、碳化钨粉、碳化钛粉、陶瓷粉中的任意一种与成型剂进行混炼，制成喂料；

2)将喂料注射成形中心轴为预制丝状聚合物的成形圆棒；

3)将成形圆棒进行溶剂脱脂-热脱脂，得到脱脂圆棒；

4)将脱脂圆棒烧结，得到带微纳内孔的烧结圆棒；

5)将烧结圆棒进行内孔研磨、外圆磨削，得到劈刀毛坯棒；

6)将劈刀毛坯棒机加工得到楔形劈刀。

进一步地，所述步骤1)中的铁铬粉、碳化钨粉、碳化钛粉或陶瓷粉的激光粒度D50为0.3-3.5μm。

进一步地，所述步骤1)中的成型剂为石蜡、微晶蜡、聚甲醇、聚丙烯、聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物、硬脂酸、植物油、邻苯二甲酸二辛脂中的一种或几种混合物，成型剂含量为30-53vol％(体积百分比)。